CAD/CAM系统在印花生产中的应用

1 引言
近年来，随着计算机技术的高速发展，以电子计算机为主体的现代控制技术已*地渗透到纺织印染加工的各个领域，可以说它给纺织印染行业带来了一次新的技术革命。虽然计算机技术在我国纺织印染中的应用才刚刚起步，还不普及；但全行业已经意识到cAD／cAM技术的重要性，国内也出现了致力于纺织印染cAD／CAM技术研究、开发和应用的*（如华联集团宏华电脑技术有限公司等），它们在推广国外*技术和国内技术的研究开发中作出了很大的成绩，努力使我国cAD／CAM 技术得以跟上*水平。
CAD（Computer Assist Design）／CAM （Computer Assist Manufacture）是指计算机辅助设计和计算机辅助生产。由于普遍采用自动化．电脑程序控制，利用各种*加强工艺过程的监控和*的辅助生产手段（电脑测色配色、电脑分色制版，无版喷射印花、网络远程通讯确认订单等），产品的技术附加值和生产效率大大提高。本文介绍计算机印花系统（cAD／cAM）的应用概况

2 印花CAD／CAM 系统工艺流程
印花CAD／CAM 系统从面料的花型设计到无版喷射印花的技术工艺流程图如下：3 计算机花型设计系统
传统的印花生产大多以来样加工为主，一般是客户提供花稿，而生产商只需照样生产就行。而在市场经济环境下．由于市场接纳的是符合流行趋势的款式和花型，因此要求生产商不断主动地推出新印花产品才能赢得市场 所以生产商要不断地设计新的花型、颜色和款式．花型设计系统帮助生产商解决了这一问题。
首先，设计系统本身带有一个丰富的面料数据库，以供设计者参考；其次，计算机通过互联网获取流行趋势，给设计者提供设计方向 zui后，计算机通过强大的设计软件以高速度和高精度设计出所需要的图案花型。相对于传统的手工设计来说，其优势是十分明显的。
不管是哪一个设计系统都具有强大的软件功能，这些功能大多是手工所不能胜任的。以宏华AT-DEsIGN设计系统为例．介绍系统主要功能：
1 图案绘惴
多种多样的绘图笔可表现各种设计功能，如:渐变、泥点、枯笔、渲染等特殊效果。
3．2 花样组合
可取多数图案变化组合，创作新的面料图案。
3.3 单元循环
可设定任何的回位相接方式，顶视不同的回位循环效果。
3．4 设计功能
任意设计各种回位相接的条子与条纹，以及文字、几何图案等设计。
3．5 云纹懈作
自动生成云纹、喷笔绘制云纹，及真实可靠的云纹分色．
3．6 自动配色
对款式面料颜色进行配色．
3．7 全图调整
改善图案的明亮度、纯度、对比度，并通过通道调整不同色系．
3．8 三维模拟
以不同的面料模拟不同的场景:床上用品、沙发、窗帘、地毯及人体模特等，可以用不同的面料模拟相同的场景，也可用相同的面料但以不同的配色模拟相同的场景，并可保持原样中的阴影及细节部分．


4 电脑分色描稿系统
电脑分色是印花CAD／CAM 的核心部分。它的工作原理是:在计算机中对花稿（通过图形输入设备输入或是在计算机里面设计）进行描绘、分色等一系列处理，生产单色稿文件，然后将单色稿文件以致字信号的形式传给激光照捧机，发出单色稿胶片。其原理图如下:如上图所示，电脑分色描稿系统硬件由三大部分组成.
4．1 图形输入设备
用以将花稿不失真地转换成效字信息，以供计算机加工处理。典型设备为彩色扫描仪。
4．2 图形处理设备
对花稿进行描绘、分色等一系列处理，生产单色稿文件。其拔心部分就是计算机。
4．3 图形输出设备
彩色打印机:用来输出彩色样张，并交客户作产品外观的迅速确认。
激光照捧机：用以输出分色胶片。
电脑分色描稿系统具有如下优势:
（1）速度快，平均比手工描稿快5～6倍。
（2）能绘制高难度和高精度的花型（如云纹、油画等）及规则的几何图案。
（3）能在计算机中自动完成连晒和接回位的工作。
传统的手工描稿速度慢，并受花型难度和精度的限制，并需要庞大的照相、连晒设备。所以电脑分色取代手工描稿势在必行，特别是对于电脑直接制网和无版喷射印花系统来说．电脑分色系统更是无法缺少的．
在市场上，80年代初期电脑分色开始应用，发展至今制造商很多，其中的有法国的ALOHA、德国的CST、荷兰的STORK等厂商。国内自1988年开始引进，通过十余年来与国外的合作研究和开发，已经达到比较*的水平，而且更适合于国内的生产。宏华的GGS ALOHA系统为例，更是以其与印染工艺紧密结合，能够处理较高难度花型（如复色云纹、油画、马赛克等）、速度高等优势，走在同行前列。

5 计算机直接制网系统
直接制网系统是把电脑分色后的单色稿文件以致字信号的形式传送给制网系统，通过激光或者喷墨、喷蜡的形式在已涂过感光胶的花网上绘制出单色稿图案．激光制网是用计算机控制激光束把感光胶烧掉后在网上形成图案}而喷墨或喷蜡制网则是根据打印机的原理，将墨或蜡喷在网上，再通过感光形成图案。这三种方法都具有以下优点：
（1）高精度 传统的制网需要经过胶片的拼接、包网等过程，易产生偏差。而直接制网是将整幅花稿绘制在网上，可以大大提高制版精度。
（2）缩短工艺周期 与传统制网工艺相比，直接制网可减少工序，缩短制网时间，加快开发周期，其中的无形效益更是无可估量。
激光制同是zui先开发的直接制网技术，但由于其设备一次性投资太大，而且制网成本相当高，技术要求也相当高，所以已经被喷墨和喷蜡制网所代替。


喷蜡制网的代表厂商是德国的CST，喷墨制网的代表厂商是瑞士的Screen Master。两者代表了当今的直接制网技术。其比较如下：
（1）从花型线条的精细程度来说，由于蜡的扩散没有墨明显，因此喷蜡的精细程度要高一些。
（2）喷墨制网所用的墨液颗粒非常细微．在传输过程中无需附加设备，不易造成堵塞；而喷蜡制网所用的蜡必须通过高温熔化后方可传输，一旦发生冷却堵塞故障，维修必须在开机状态下进行，很不方便。且因加热熔蜡，能源的消耗比喷墨制网大。
（3）喷墨制网的喷墨头与喷墨打印机的喷墨头原理一致，由于喷墨打印机的广泛使用，世界上有众多专家不断地研究开发喷墨头，因此它的升级非常快；喷蜡头由于应用范围狭窄，研究开发越来越少，形成不良循环。
（4）喷墨头装置简单，装卸清洗非常方便；喷蜡头则结构繁琐，使用维修操作不易。并且喷蜡头的价格是10000~12000美元，寿命为9～12个月；而喷墨头的价格是500美金，寿命为12~24个月。
（5）喷墨制网每平方米制网液成本为5元．而喷蜡则为18元，约是喷墨的4倍，因此从成本来看，喷墨制网远比喷蜡制网经济实惠（见表）．
综合表中各项指标，不难看出直接喷墨系统的优势在于：成本低，维修方便。虽然喷蜡制网在线条的精细程度上要高一些，实际上喷墨制网的精度已完够满足印花的精度要求。
表 喷蜡制网与喷墨制网的比较直接喷墨制网设备的结构可分为两大独立的部分：打印部分和机械部分。机械部分的每次步进精度已达到0．004 mm，大大超过了印花机的精度。打印头部分为单独可卸式，所以打印头技术的改进可以随着喷射技术的改进而不断改进。并且所需的费用很低，基本等于喷墨打印机的维护费用。而昂贵的机械部分则可一直沿用。
直接喷墨制网设备的尺寸规格一般有以下几种：
（1）平网
1480 mm × 1420 mm
2260 mm × 1420 mm
2260 mm × 1800 mm
3460 mm × 1800 mm
34O0 mm × 2700 mm
（2）圆网（花筒长度×网周周长）
2100 mm × 640 m m
29O0 mm × 640 m m
34O0 mm × 640 m m
直接制网系统作为新一代计算机一体化制版设备，它的使用无疑给印花制版带来一场新的革命。因为采用直接制网设备，传统的照相制版设备、拷贝机、连晒连拍机、一次性感光机以及大量的耗材如胶片等不再需要。用户在赢得更多时间的同时既节省了成本又获得了更加精美的印制效果。

6 计算机数码喷射印花系统
当前纺织印花业的发展趋势是个性化、小批量、多品种、高品质，数码喷射印花机就是为适应这种趋势而在近两年发展起来的。


计算机数码喷射印花机的工作原理与彩色喷墨打印机的原理相一致。它是通过各种输入手段（扫描仪、数码机等）把所需的图案输入计算机，经电脑分色描稿系统（CAD）编辑处理后，再由电脑控制喷墨机构直接将染料（活性、分散、酸性等）喷射到织物上进行印花。
目前数码喷射印花基本采用四色或七色，分辨率一般为18O～720 dpi，速度一般为5～17 m2／h。荷兰的STORK，日本的佳能都推出了数码喷射印花机。而瑞士的PERFECTA AG公司更是凭借强大的实力在’99 ITMA纺机展上推出Print Master数码喷墨印花机，速度可达100 m2／h（不久速度可达200 m2／h）．它使在织物上进行高品质印花变为现实，印花织物所有的性能指标如 光泽、色彩、牢度等都能得到质的保证，意味着给传统印花方式带来了全新的概念。它与传统的印花方法相比，具有以下优点：
（1）印花流程非常简单，无需制网直接喷印，既节省时间又降低成本。客户看到的计算机印制效果，就是以后的面料图案，因此花型的修改极为方便。
（2）它把传统印花的分色、打样合为一体，对组织生产非常有利．它从设计到生产只需一天时间，所以能应接紧急订单。
（3）有效保证打样与批量生产的一致性，打样过程由计算机自动记录颜色数据，批量颜色数据则按打样数据配置，可以保持一致性．可以一个接一个地喷印不同花型。
（4）按需喷墨，染化料浪费少，生产过程无废水，既干净又安静，对环保有利，同时，耗能极低。
（5）计算机全程控制图案、色光、喷墨，工艺自动化程度高。与传统的印花相比，可印翩多彩的图案，色彩丰富，能表现出高达1670万种颜色，而传统印花只能表现有限的颜色。
（6）数码印花可以置于多种环境中，占地只有传统印花机的十分之一。
（7）可高速打印16个小时而无需操作人员的监管；喷印后的布料可以进行任何一种传统印花所使用的后处理}可在不同的材质上喷印，并保持*的色彩和牢度．
综上所述，数码喷射印花系统的成功，是印花业的一次重大革命，它使人们按自己的心愿设计创意，变化组合，一旦组合满意，便可直接喷印，直接裁缝。随着数码印花机的面世，这种超前的锖售方式已变为现实。计算机数码喷射印花系统的发展前景将十分广闻．

7 结论
7．1 计算机花型设计系统给用户提供一个丰富的设计思路，并可提供多种图案设计功能。
7．2电脑分色描稿系统的使用将使用户以zui快的速度得到更和准确的胶片，并解决了以前手工描稿无法解决的问题．
7．3计算机直接制同系统使得制网的成本大大降低，而且缩短了制网工艺，大大提高整个制版的精度。
7．4计算机数码喷射印花系统以个性化、小批量、多品种、高品质的直接喷印，给传统的印花业带来全新的概念．
来源: 印染在线